风机叶片结构设计及振动模态研究

作者:胡艳凯
来源:长沙航空职业技术学院学报, 2020, 20(01): 74-80.
DOI:10.13829/j.cnki.issn.1671-9654.2020.01.17

摘要

设计了一种水平轴风轮发电机叶片,对叶片结构进行了参数化设计;运用SolidWorks建立风机叶片的三维模型,利用ANSYS流体分析模块、结构静力学分析模块和模态分析模块联合求解风轮机叶片在不同外力耦合状态下的振型和自然频率的变化趋势;通过分析发现:风机在无预应力情况下,振动形态比较激烈;在单预应力和多预应力状态下,由于叶片自身产生了动力刚化效应,振动形态比较平稳且基本保持一致;无论在何种受力状态下,风机自然频率随着振动阶数增加而增大,而与叶片转速关系不大。结合振动理论可知,低阶模态对叶片寿命的影响最大,因此,在工程实际中,只考虑叶片静止状态下的模态分析即可。